JP6534565B2

JP6534565B2 - フレキシブルセンサ

Info

Publication number: JP6534565B2
Application number: JP2015124465A
Authority: JP
Inventors: 充甘利
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2035-06-22
Also published as: JP2017009410A

Description

本発明は、測定対象を取り囲むように配置された状態において測定対象についての物理量を検出可能に構成されたフレキシブルセンサに関するものである。

出願人は、この種のフレキシブルセンサの一例を下記の特許文献に開示している。出願人が開示しているフレキシブルセンサは、センサケーブルと、センサケーブルの両端部同士の連結および連結解除を行うための連結機構とを備え、両端部同士を連結した状態のセンサケーブルを介して測定対象についての物理量（一例として、測定対象を流れる電流）を検出することができるように構成されている。また、連結機構は、センサケーブルにおける両端部の一方が固定される第１連結部と、両端部の他方が固定されて第１連結部との連結および連結解除が可能な第２連結部とを備えて構成されている。

第１連結部は、センサケーブルにおける一方の端部が固定される筒状の本体部と、本体部に取り付けられた筒状のカバーと、第１連結部と第２連結部との連結および連結解除の操作が可能に構成されて本体部に取り付けられた操作部とが一体化されて構成されている。この場合、操作部は、第２連結部を挿入可能な略円筒状に形成されると共に、第２連結部に係合して第１連結部からの第２連結部の離脱を規制する第１凸部が形成されている。一方、第２連結部は、先端部が閉塞された略円筒状に形成されると共に、センサケーブルにおける他方の端部が挿入された状態で固定されている。この場合、第２連結部の周面には、第１連結部の操作部に形成された第１凸部を係合可能な溝部が形成されている。

このフレキシブルセンサを用いた測定処理に際しては、測定対象を取り囲むようにしてフレキシブルセンサをセットする。具体的には、まず、連結機構を操作して第１連結部に対する第２連結部の連結を解除することでセンサケーブルの両端部を離間させる。次いで、測定対象の周囲にセンサケーブルを配置した状態において第１連結部（操作部）内に第２連結部を挿入する。この際には、第１連結部における操作部の第１凸部が第２連結部の溝部に係合させられてセンサケーブルの両端部同士が連結された状態となる。続いて、本体部に対して操作部を回動させる。この際には、第１凸部が形成されている第１弾性片の弾性変形が規制された状態となり、第２連結部における溝部からの第１凸部の離脱が規制される。これにより、センサケーブルの両端部同士が連結された状態が維持される。

この後、接続用のケーブルを介してフレキシブルセンサを測定器に接続し、測定対象を流れる電流の電流値を測定する。また、測定が完了したときには、上記の作業手順とは逆の手順で測定対象からフレキシブルセンサを取り外す。これにより、測定作業が完了する。

特開２０１３−２２８２７４号公報（第６−１１頁、第１−１５図）

ところが、出願人が上記の特許文献に開示しているフレキシブルセンサには、以下のような改善すべき課題がある。すなわち、出願人が開示しているフレキシブルセンサでは、第２連結部の溝部に第１連結部（操作部）の第１凸部を係合させることでセンサケーブルの両端部同士が連結された状態を維持させる構成が採用されている。この場合、この種のフレキシブルセンサを使用して複数の測定対象についての測定処理を行う際に、測定対象の数に応じた複数本のフレキシブルセンサを所有していないときには、各測定対象毎にフレキシブルセンサの装着作業および取り外し作業を行って測定処理を順次実行する必要がある。このため、例えば、１本のフレキシブルセンサを使用して複数の測定対象についての測定処理を実行するときには、フレキシブルセンサの着脱作業の回数が多数回となる。

一方、出願人が開示しているフレキシブルセンサでは、第１連結部（操作部）に対する第２連結部の挿入や取り外しを行う都度、第１凸部の突端が第２連結部の周面に対して摺動させられることとなる。この場合、出願人が開示しているフレキシブルセンサでは、連結機構の各構成要素が樹脂材料で形成されているため、多数回に亘って連結および連結解除を繰り返すうちに、第１凸部の突端が磨り減るおそれがある。したがって、出願人が開示しているフレキシブルセンサでは、上記のように着脱回数が多数回となる測定現場において長期に亘って使用したときに、第２連結部の溝部から第１凸部が離脱し易い状態（係合状態が容易に解除される状態）となるおそれがある。

しかしながら、出願人が開示しているフレキシブルセンサでは、第１連結部の分解（センサケーブルからの本体部等の取り外しや、本体部からのカバーや操作部の取り外し）を許容する構成が採用されていない。このため、上記したように第１凸部が磨り減って第２連結部（溝部）への係合状態を維持するのが困難になったとしても、第１凸部が形成されている操作部を新品に交換したり、操作部を含む第１連結部の全体を新品に交換したりすることができない。したがって、出願人が開示しているフレキシブルセンサでは、第１凸部が磨り減って連結状態の維持が困難な状態になったときに、センサケーブル等に何ら不具合が存在しなくても、フレキシブルセンサ全体を新しい製品に交換する必要が生じるため、この点を改善するのが好ましい。

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、連結および連結解除の回数が多数回となる環境下においても、長期間に亘って継続的に使用し得るフレキシブルセンサを提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載のフレキシブルセンサは、測定対象を取り囲むように配置された状態において当該測定対象についての物理量を検出するセンサケーブルと、当該センサケーブルにおける両端部同士の連結および連結解除を行うための連結機構とを備えたフレキシブルセンサであって、前記連結機構は、前記センサケーブルにおける前記両端部のいずれか一方の端部が固定された第１連結部と、当該両端部の他方の端部が固定された第２連結部とを備え、前記第１連結部は、前記一方の端部を覆うように形成されると共に前記第２連結部を挿入可能な挿入用孔が形成された本体部と、前記挿入用孔に挿入された前記第２連結部に係合可能な凸部を有して前記本体部とは別体に形成されると共に弾性変形によって当該第２連結部に対する当該凸部の係合を解除可能に当該本体部に対して取り外し可能に取り付けられた係合用部材とを備え、前記本体部は、互いに嵌合可能に形成された第１ケース部材および第２ケース部材を備え、前記係合用部材は、前記第１ケース部材および前記第２ケース部材を嵌合させることで形成される空間内に前記センサケーブルにおける前記一方の端部と共に収容されて前記本体部に固定されている。

また、請求項２記載のフレキシブルセンサは、測定対象を取り囲むように配置された状態において当該測定対象についての物理量を検出するセンサケーブルと、当該センサケーブルにおける両端部同士の連結および連結解除を行うための連結機構とを備えたフレキシブルセンサであって、前記連結機構は、前記センサケーブルにおける前記両端部のいずれか一方の端部が固定された第１連結部と、当該両端部の他方の端部が固定された第２連結部とを備え、前記第１連結部は、前記一方の端部を覆うように形成されると共に前記第２連結部を挿入可能な挿入用孔が形成された本体部と、前記挿入用孔に挿入された前記第２連結部に係合可能な凸部を有して前記本体部とは別体に形成されると共に弾性変形によって当該第２連結部に対する当該凸部の係合を解除可能に当該本体部に対して取り外し可能に取り付けられた係合用部材とを備え、前記係合用部材は、弾性変形が可能な半環状部を備えると共に、前記凸部が前記半環状部の内側に向かって突出するように当該半環状部と一体形成され、前記本体部は、前記係合用部材を嵌入可能な嵌入用溝が前記挿入用孔の近傍に形成されると共に、当該嵌入用溝に嵌入した前記係合用部材の前記凸部を前記挿入用孔内に向かって突出させる凸部挿通孔が当該嵌入用溝の底部に開口されている。

さらに、請求項３記載のフレキシブルセンサは、請求項１または２記載のフレキシブルセンサにおいて、前記第２連結部は、前記センサケーブルにおける前記他方の端部を挿入可能な筒状に形成され、前記係合用部材は、前記他方の端部が固定されている前記第２連結部が前記挿入用孔に挿入されたときに当該第２連結部における前記一方の端部側の端部に前記凸部を係合可能に前記本体部に取り付けられている。

請求項１，２記載のフレキシブルセンサでは、連結機構を構成する第１連結部が、センサケーブルの一方の端部を覆うように形成されると共に第２連結部を挿入可能な挿入用孔が形成された本体部と、挿入用孔に挿入された第２連結部に係合可能な凸部を有して本体部とは別体に形成されると共に弾性変形によって第２連結部に対する凸部の係合を解除可能に本体部に対して取り外し可能に取り付けられた係合用部材とを備えている。

したがって、請求項１，２記載のフレキシブルセンサによれば、凸部が磨り減って第１連結部および第２連結部を連結した状態を維持させるのが困難な状態となったときに、フレキシブルセンサを破棄して新しいフレキシブルセンサを用意することなく、凸部が磨り減った係合用部材だけを新しい係合用部材に交換することで、第１連結部および第２連結部を連結した状態を好適に維持可能な状態とすることができる。これにより、連結および連結解除の回数が多数回となる環境下においても、長期間に亘って継続的にフレキシブルセンサを使用することができる。

また、請求項１記載のフレキシブルセンサによれば、互いに嵌合可能な第１ケース部材および第２ケース部材を備えて本体部を構成すると共に、両ケース部材を嵌合させることで形成される空間内に係合用部材を収容して固定したことにより、第１ケース部材および第２ケース部材を分離させるだけで係合用部材を脱着させることができるため、凸部が磨り減ったときに係合用部材を容易に交換することができる。

また、請求項２記載のフレキシブルセンサによれば、半環状部の内側に向かって凸部が突出するように半環状部および凸部を一体形成した係合用部材と、係合用部材を嵌入可能な嵌入用溝を挿入用孔の近傍に形成し、かつ嵌入した係合用部材の凸部を挿入用孔内に向かって突出させる凸部挿通孔を嵌入用溝の底部に開口した本体部とを備えたことにより、第１ケース部材および第２ケース部材を分離させることなく、嵌入用溝に対して係合用部材を脱着させることができるため、凸部が磨り減ったときに係合用部材を容易に交換することができる。

また、請求項３記載のフレキシブルセンサによれば、センサケーブルにおける他方の端部を挿入可能に第２連結部を筒状に形成すると共に、第２連結部が挿入用孔に挿入されたときに第２連結部における一方の端部側の端部に凸部を係合可能に係合用部材を本体部に取り付けたことにより、第２連結部に対してセンサケーブルの他方の端部を確実かつ容易に固定することができると共に、比較的簡易な構成であるにも拘わらず、挿入用孔からの第２連結部の離脱（第１連結部および第２連結部の連結解除）を好適に規制することができる。

フレキシブルセンサ１の外観図である。フレキシブルセンサ１の分解斜視図である。センサケーブル２における端部２ａ，２ｂが連結解除されている状態について説明するための説明図である。センサケーブル２における端部２ａ，２ｂが連結されている状態について説明するための説明図である。フレキシブルセンサ１Ａの外観図である。フレキシブルセンサ１Ａの分解斜視図である。ケース１０Ａの嵌入用溝３５から係合用部材１６を取り外した状態の連結機構３Ａの斜視図である。挿入用孔Ｈ２に対するキャップ２０の挿入方向に沿って見た連結機構３Ａの外観図である。図８に示すＡ−Ａ線で切断したケース１０Ａにキャップ２０を加えて図示した断面図である。

以下、フレキシブルセンサの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

図１，２に示すフレキシブルセンサ１は、「フレキシブルセンサ」の一例であって、測定対象を取り囲むように配置された状態において環状となるように構成され、測定対象を流れる電流（「測定対象についての物理量」の一例）を検出可能に構成されている。このフレキシブルセンサ１は、センサケーブル２、連結機構３、回路基板４（図２参照）、および図示しない測定器に接続するための接続用ケーブル５（図１参照）を備えて構成されている。

センサケーブル２は、コイル支持体の周囲に絶縁導線（いずれも図示せず）を巻回して形成したロゴスキーコイルであって、その絶縁導線が回路基板４および接続用ケーブル５を介して図外の測定器に接続される。

連結機構３は、センサケーブル２における端部２ａ，２ｂ同士の連結および連結解除を行うための機構であって、図２に示すように、端部２ａ（「両端部のいずれか一方」の一例）が固定されたケース１０と、端部２ｂ（「両端部の他方」の一例）が固定されたキャップ２０とを備えて構成されている。ケース１０は、「第１連結部」の一例であって、「本体部」を構成するシェル１１ａ，１１ｂと、「係合用部材」の一例である係合用部材１２とを備えて構成されている。

シェル１１ａ，１１ｂは、それぞれ「第１ケース部材」および「第２ケース部材」に相当し、互いに嵌合可能な浅皿状に形成されると共に、嵌合させた状態において、センサケーブル２の端部２ａ、端部２ａが接続された回路基板４、および接続用ケーブル５における回路基板４側の端部を覆うように形成されている。また、シェル１１ａ，１１ｂは、図１に示すように、互いに嵌合させた状態において、センサケーブル２を挿通可能な挿通孔Ｈ１と、センサケーブル２の端部２ｂが固定されたキャップ２０を挿入可能な挿入用孔Ｈ２（「挿入用孔」の一例）と、回路基板４に接続された接続用ケーブル５を挿通可能な挿通孔Ｈ３とが形成されるように構成されている。

具体的には、図２に示すように、シェル１１ａにおけるシェル１１ｂとの嵌合部には、挿通孔Ｈ１を構成する凹部Ｈ１ａ、挿入用孔Ｈ２を構成する凹部Ｈ２ａ、および挿通孔Ｈ３を構成する切欠きＨ３ａが形成されている。また、シェル１１ｂにおけるシェル１１ａとの嵌合部には、シェル１１ａの凹部Ｈ１ａと相俟って挿通孔Ｈ１を構成する凹部Ｈ１ｂ、シェル１１ａの凹部Ｈ２ａと相俟って挿入用孔Ｈ２を構成する凹部Ｈ２ｂ、およびシェル１１ａの切欠きＨ３ａと相俟って挿通孔Ｈ３を構成する切欠きＨ３ｂが形成されている。また、シェル１１ａ，１１ｂには、後述するように係合用部材１２を収容した状態で取り付けるための嵌入用溝３１がそれぞれ形成されている。

係合用部材１２は、シェル１１ａ，１１ｂとは別体に形成されると共に、シェル１１ａ，１１ｂを嵌合させることで形成される空間内にセンサケーブル２の端部２ａ等と共に収容された状態でシェル１１ａ，１１ｂに対して取り外し可能に取り付けられている（固定されている）。この係合用部材１２は、シェル１１ａ，１１ｂに固定される（嵌入用溝３１に嵌入される）固定部１２ａと、後述するようにセンサケーブル２の端部２ｂが固定された状態のキャップ２０がケース１０の挿入用孔Ｈ２に挿入されたときにキャップ２０に係合する凸部１２ｃとが弾性変形部１２ｂを介して連結されている。

この場合、本例の連結機構３（係合用部材１２）では、図３，４に示すように、固定部１２ａおよび弾性変形部１２ｂが正面視く字状となるように係合用部材１２が形成されている。この係合用部材１２は、凸部１２ｃがキャップ２０に係合することで挿入用孔Ｈ２からのキャップ２０の離脱を規制すると共に、挿入用孔Ｈ２からキャップ２０（センサケーブル２の端部２ｂ）を引き抜こうとする力が加えられたときに弾性変形部１２ｂの弾性変形よってキャップ２０に対する凸部１２ｃの係合が解除される構成が採用されている。

キャップ２０は、「第２連結部」の一例であって、図２〜４に示すように、センサケーブル２の端部２ｂに固定されている。また、キャップ２０は、センサケーブル２の端部２ｂを挿入可能な筒状に形成されている。この場合、本例のフレキシブルセンサ１（連結機構３）では、一例として、上記のケース１０（シェル１１ａ，１１ｂや係合用部材１２）およびキャップ２０が、いずれも絶縁性樹脂材料によって形成されている。

このフレキシブルセンサ１の組立てに際しては、まず、センサケーブル２の端部２ｂにキャップ２０を固定する（端部２ｂにキャップ２０を装着する）と共に、センサケーブル２の端部２ａを回路基板４に接続し、かつ接続用ケーブル５を回路基板４に接続する。次いで、一例として、センサケーブル２を凹部Ｈ１ａに嵌入すると共に接続用ケーブル５を切欠きＨ３ａに嵌入するようにして、シェル１１ａ内に回路基板４を収容する。続いて、固定部１２ａを嵌入用溝３１に嵌入するようにして係合用部材１２をシェル１１ａに取り付ける。

次いで、シェル１１ｂをシェル１１ａに嵌合させる。この際には、固定部１２ａがシェル１１ｂの嵌入用溝３１に嵌入されることにより、係合用部材１２がシェル１１ａ，１１ｂ内に収容された状態でシェル１１ａ，１１ｂに固定される。この後、シェル１１ａ，１１ｂをねじ止めすることにより、フレキシブルセンサ１が完成する。

なお、完成したフレキシブルセンサ１の出荷時や、フレキシブルセンサ１の保管時には、一例として、図１，４に示すように、センサケーブル２の端部２ｂ（キャップ２０）をケース１０の挿入用孔Ｈ２に挿入した状態としておく。この状態においては、図４に示すように、係合用部材１２の凸部１２ｃがキャップ２０の端部２０ａに係合した状態となり、挿入用孔Ｈ２からのキャップ２０（センサケーブル２の端部２ｂ）の離脱（ケース１０およびキャップ２０の連結解除）が規制された状態となる。なお、図３，４では、キャップ２０に対する係合用部材１２の係合状態に関する理解を容易とするために、シェル１１ｂを透過させて（シェル１１ｂを不図示として）ケース１０内を図示している。

一方、このフレキシブルセンサ１を用いた測定処理に際しては、測定対象を取り囲むようにしてフレキシブルセンサ１をセットする。具体的には、まず、センサケーブル２の端部２ｂ（キャップ２０）をケース１０の挿入用孔Ｈ２から引き抜いてセンサケーブル２の端部２ａ，２ｂを離間させる。

この際に、本例のフレキシブルセンサ１では、図４に示すように、端部２ｂ（キャップ２０）が挿入用孔Ｈ２に挿入されているセンサケーブル２に対して挿入用孔Ｈ２から引き抜こうとする矢印Ａ１の向き（センサケーブル２の長さ方向の向き）の力が加えられたときに、係合用部材１２の弾性変形部１２ｂが矢印Ｂの向きき（センサケーブル２の長さ方向に対して交差する向き）に弾性変形する結果、キャップ２０の端部２０ａに対する凸部１２ｃの係合が解除されて、端部２ｂ（キャップ２０）の矢印Ａ１の向きへの移動が許容される。これにより、図３に示すように、ケース１０およびキャップ２０同士の連結が解除され、センサケーブル２は、ケース１０に固定されている端部２ａとキャップ２０が固定されている端部２ｂとが離間させられる。

次いで、測定対象を取り囲むようにしてセンサケーブル２を配置した状態において、ケース１０の挿入用孔Ｈ２にキャップ２０を挿入する。この際には、図３に示すように、キャップ２０を挿入用孔Ｈ２に挿入しようとする矢印Ａ２の向き（センサケーブル２の長さ方向の向き）の力がセンサケーブル２に加えられることにより、まず、キャップ２０の先端部が挿入用孔Ｈ２内の凸部１２ｃに当接し、キャップ２０が矢印Ａ２の向きで挿入用孔Ｈ２内に向かって移動させられることにより、弾性変形部１２ｂが矢印Ｂの向きに弾性変形する結果、キャップ２０の矢印Ａ２の向きへの移動（挿入用孔Ｈ２への挿入）が許容される。

次いで、キャップ２０が矢印Ａ２の向きで挿入用孔Ｈ２内に向かって移動させられて挿入用孔Ｈ２内に完全に挿入されたときに、係合用部材１２の弾性変形部１２ｂが矢印Ｂとは逆向きに弾性復帰する結果、図４に示すように、係合用部材１２の凸部１２ｃがキャップ２０の端部２０ａに係合した状態となる。この際には、同図に示すように、センサケーブル２の端部２ａ，２ｂが近接させられた状態でケース１０およびキャップ２０が相互に連結され、この状態において、キャップ２０の端部２０ａに凸部１２ｃが係合している係合用部材１２によって端部２ｂ（キャップ２０）の矢印Ａ１の向きへの移動が規制される（センサケーブル２の両端部２ａ，２ｂ同士の連結させた状態が維持される）。

この後、接続用ケーブル５を測定器に接続し、測定対象に流れる電流の電流値を測定する。また、測定が完了したときには、測定対象にフレキシブルセンサ１をセットした上記の作業手順とは逆の手順で測定対象からフレキシブルセンサ１を取り外す。これにより、その測定対象についての測定作業が完了する。また、測定対象が他にも存在するときには、上記の作業手順と同様の手順で、フレキシブルセンサ１を配設し、測定を行い、フレキシブルセンサ１を取り外す。これにより、複数の測定対象毎に１本ずつフレキシブルセンサ１を用意することなく、各測定対象毎に電流値を測定することができる。

この場合、本例のフレキシブルセンサ１では、センサケーブル２の端部２ｂ（キャップ２０）を挿入用孔Ｈ２から引き抜くとき、およびセンサケーブル２の端部２ｂ（キャップ２０）を挿入用孔Ｈ２に挿入するときの双方において、係合用部材１２における凸部１２ｃに対してキャップ２０の周面を摺動させている。これにより、例えば、複数の測定対象についての電流値の測定処理を複数回に亘って繰り返し実行したときには、凸部１２ｃの突端が磨り減るおそれがある。

また、凸部１２ｃが磨り減った状態では、挿入用孔Ｈ２に挿入したキャップ２０（ケース１０に対して連結した状態のキャップ２０）に図４に示す矢印Ａ１の向きの力が加わったときに、キャップ２０の端部２０ａに対する凸部１２ｃの係合が容易に解除されてケース１０およびキャップ２０同士の連結が容易に解除される可能性がある。したがって、本例のフレキシブルセンサ１では、多数回に亘る着脱に起因して凸部１２ｃが磨り減ったときに、係合用部材１２を新品に交換することができるように構成されている。

具体的には、まず、ケース１０のシェル１１ａ，１１ｂをねじ止めしているねじを緩め、シェル１１ａからシェル１１ｂを取り外す。次いで、シェル１１ａの嵌入用溝３１（または、シェル１１ｂの嵌入用溝３１）に固定部１２ａが嵌入された状態となっている係合用部材１２（凸部１２ｃが磨り減っている係合用部材１２）を取り外すと共に、新しい係合用部材１２の固定部１２ａを、一例として、シェル１１ａの嵌入用溝３１に嵌入する。次いで、前述した組み立て手順と同様にして、シェル１１ａにシェル１１ｂを嵌合させてねじ止めする。これにより、係合用部材１２の交換作業が完了し、凸部１２ｃが磨り減っていない係合用部材１２によって挿入用孔Ｈ２からのキャップ２０の離脱（ケース１０およびキャップ２０同士の連結解除）を好適に規制することができる状態となる。

このように、このフレキシブルセンサ１では、連結機構３を構成するケース１０が、センサケーブル２の端部２ａを覆うように形成されると共にキャップ２０を挿入可能な挿入用孔Ｈ２が形成された「本体部（本例では、シェル１１ａ，１１ｂ）」と、挿入用孔Ｈ２に挿入されたキャップ２０に係合可能な凸部１２ｃを有してシェル１１ａ，１１ｂとは別体に形成されると共に弾性変形によってキャップ２０に対する凸部１２ｃの係合を解除可能にシェル１１ａ，１１ｂに対して取り外し可能に取り付けられた係合用部材１２とを備えている。

したがって、このフレキシブルセンサ１によれば、凸部１２ｃが磨り減ってケース１０およびキャップ２０を連結した状態を維持させるのが困難な状態となったときに、フレキシブルセンサ１を破棄して新しいフレキシブルセンサ１を用意することなく、凸部１２ｃが磨り減った係合用部材１２だけを新しい係合用部材１２に交換することで、ケース１０およびキャップ２０を連結した状態を好適に維持可能な状態とすることができる。これにより、連結および連結解除の回数が多数回となる環境下においても、長期間に亘って継続的にフレキシブルセンサ１を使用することができる。

また、このフレキシブルセンサ１によれば、互いに嵌合可能なシェル１１ａ，１１ｂを備えて「本体部」を構成すると共に、両シェル１１ａ，１１ｂを嵌合させることで形成される空間内に係合用部材１２を収容して固定したことにより、シェル１１ａ，１１ｂを分離させるだけで係合用部材１２を脱着させることができるため、凸部１２ｃが磨り減ったときに係合用部材１２を容易に交換することができる。

さらに、このフレキシブルセンサ１によれば、センサケーブル２における端部２ｂを挿入可能にキャップ２０を筒状に形成すると共に、キャップ２０が挿入用孔Ｈ２に挿入されたときにキャップ２０の端部２０ａに凸部１２ｃを係合可能に係合用部材１２をシェル１１ａ，１１ｂに取り付けたことにより、キャップ２０に対してセンサケーブル２の端部２ｂを確実かつ容易に固定することができると共に、比較的簡易な構成であるにも拘わらず、挿入用孔Ｈ２からのキャップ２０の離脱（ケース１０およびキャップ２０の連結解除）を好適に規制することができる。

次に、「フレキシブルセンサ」の他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、上記のフレキシブルセンサ１の構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図５，６に示すフレキシブルセンサ１Ａは、「フレキシブルセンサ」の他の一例であって、前述したように、測定対象を取り囲むように配置された状態において環状となるように構成され、測定対象を流れる電流を検出可能に構成されている。このフレキシブルセンサ１Ａは、フレキシブルセンサ１における連結機構３に代えて連結機構３Ａを備えて構成されている。また、連結機構３Ａは、前述した連結機構３におけるケース１０に代えてケース１０Ａを備えて構成されている。さらに、ケース１０Ａは、「第１連結部」の他の一例であって、図６に示すように、「本体部」を構成するシェル１５ａ，１５ｂと、「係合用部材」の他の一例である係合用部材１６とを備えて構成されている。

この場合、本例のフレキシブルセンサ１Ａ（連結機構３Ａ）における係合用部材１６は、図６，７に示すように、弾性変形が可能な半環状部１６ａと、半環状部１６ａの内側に向かって突出するように半環状部１６ａと一体形成された凸部１６ｂ，１６ｂとを備え、「本体部（シェル１５ａ，１５ｂ）」とは別体に形成されている。この係合用部材１６は、シェル１５ａ，１５ｂに対して取り外し可能に取り付けられている。

シェル１５ａ，１５ｂは、図６に示すように、それぞれ「第１ケース部材」および「第２ケース部材」に相当し、互いに嵌合可能な浅皿状に形成されると共に、嵌合させた状態において、センサケーブル２の端部２ａ、端部２ａが接続された回路基板４、および接続用ケーブル５における回路基板４側の端部を覆うように形成されている。また、シェル１５ａ，１５ｂは、前述したケース１０のシェル１１ａ，１１ｂと同様にして、挿通孔Ｈ１、挿入用孔Ｈ２および挿通孔Ｈ３が形成されるように構成されている。

さらに、図７に示すように、シェル１５ａ，１５ｂには、係合用部材１６を嵌入可能な嵌入用溝３５が挿入用孔Ｈ２の近傍に形成されると共に、嵌入用溝３５に嵌入した係合用部材１６の凸部１６ｂ，１６ｂを挿入用孔Ｈ２内に向かって突出させる凸部挿通孔３５ａ，３５ａが嵌入用溝３５の底部に開口されている。この場合、本例のフレキシブルセンサ１Ａ（連結機構３Ａ）では、一例として、上記のケース１０Ａ（シェル１５ａ，１５ｂや係合用部材１６）およびキャップ２０が、いずれも絶縁性樹脂材料によって形成されている。

このフレキシブルセンサ１Ａの組立てに際しては、端部２ｂをキャップ２０に固定したセンサケーブル２や接続用ケーブル５が接続されている回路基板４をシェル１５ａ，１５ｂ内に収容する。具体的には、一例として、センサケーブル２を凹部Ｈ１ａに嵌入すると共に接続用ケーブル５を切欠きＨ３ａに嵌入するようにして、シェル１５ａ内に回路基板４を収容した後に、シェル１５ｂをシェル１５ａに嵌合させる。次いで、シェル１５ａ，１５ｂをねじ止めした後に、嵌入用溝３５に係合用部材１６を嵌入させる。この際には、嵌入用溝３５の凸部挿通孔３５ａ，３５ａから挿入用孔Ｈ２内に向かって凸部１６ｂ，１６ｂを突出させるようにケース１０Ａ（嵌入用溝３５）に係合用部材１６を装着（嵌入）する。これにより、フレキシブルセンサ１Ａが完成する。

なお、完成したフレキシブルセンサ１Ａの出荷時や、フレキシブルセンサ１Ａの保管時には、一例として、図５に示すように、センサケーブル２の端部２ｂ（キャップ２０）をケース１０Ａの挿入用孔Ｈ２に挿入した状態としておく。この状態においては、後述するように、係合用部材１６の凸部１６ｂ，１６ｂがキャップ２０の端部２０ａに係合した状態となり、挿入用孔Ｈ２からのキャップ２０（センサケーブル２の端部２ｂ）の離脱（ケース１０Ａおよびキャップ２０の連結解除）が規制された状態となる。

一方、このフレキシブルセンサ１Ａを用いた測定処理に際しては、測定対象を取り囲むようにしてフレキシブルセンサ１Ａをセットする。具体的には、まず、センサケーブル２の端部２ｂ（キャップ２０）をケース１０Ａの挿入用孔Ｈ２から引き抜いてセンサケーブル２の端部２ａ，２ｂを離間させる。

この際に、本例のフレキシブルセンサ１Ａでは、図９に示すように、端部２ｂ（キャップ２０）が挿入用孔Ｈ２に挿入されているセンサケーブル２に対して挿入用孔Ｈ２から引き抜こうとする矢印Ａ１の向き（センサケーブル２の長さ方向の向き）の力が加えられたときに、係合用部材１６の半環状部１６ａが弾性変形し、図８に示す矢印Ｃの向き（センサケーブル２の長さ方向に対して交差する向き）に凸部１６ｂ，１６ｂが移動する結果、キャップ２０の端部２０ａに対する凸部１６ｂ，１６ｂの係合が解除されて端部２ｂ（キャップ２０）の矢印Ａ１の向きへの移動が許容される。

これにより、ケース１０Ａおよびキャップ２０同士の連結が解除され、センサケーブル２は、ケース１０Ａが固定されている端部２ａとキャップ２０が固定されている端部２ｂとが離間させられる。なお、図９では、係合用部材１６の凸部１６ｂとキャップ２０の端部２０ａとの位置関係に関する理解を容易とするために、キャップ２０が固定されているセンサケーブル２を透過させてその輪郭を一点鎖線で図示している。

次いで、測定対象を取り囲むようにセンサケーブル２を配置した状態においてケース１０Ａの挿入用孔Ｈ２にキャップ２０を挿入する。この際には、キャップ２０を挿入用孔Ｈ２に挿入しようとする向きの力がセンサケーブル２に加えられることにより、まず、キャップ２０の先端部が挿入用孔Ｈ２内の凸部１６ｂ，１６ｂに当接し、キャップ２０が挿入用孔Ｈ２内に向かって移動させられることにより、半環状部１６ａが弾性変形して凸部１６ｂ，１６ｂが図８に示す矢印Ｃの向きで移動する結果、キャップ２０の移動（挿入用孔Ｈ２への挿入）が許容される。

次いで、キャップ２０が挿入用孔Ｈ２内に向かって移動させられて挿入用孔Ｈ２内に完全に挿入されたときに、係合用部材１６の半環状部１６ａが弾性復帰して凸部１６ｂ，１６ｂが上記の矢印Ｃとは逆向きに移動する結果、図９に示すように、係合用部材１６の凸部１６ｂ，１６ｂがキャップ２０の端部２０ａに係合した状態となる。この際には、センサケーブル２の端部２ａ，２ｂが近接させられた状態でケース１０Ａおよびキャップ２０が相互に連結され、この状態において、キャップ２０の端部２０ａに凸部１６ｂ，１６ｂが係合している係合用部材１６によって端部２ｂ（キャップ２０）の移動が規制される（センサケーブル２の両端部２ａ，２ｂ同士の連結させた状態が維持される）。

この後、接続用ケーブル５を測定器に接続し、測定対象に流れる電流の電流値を測定する。また、測定が完了したときには、測定対象にフレキシブルセンサ１Ａをセットした上記の作業手順とは逆の手順で測定対象からフレキシブルセンサ１Ａを取り外す。これにより、その測定対象についての測定作業が完了する。また、測定対象が他にも存在するときには、上記の作業手順と同様の手順で、フレキシブルセンサ１Ａを配設し、測定を行い、フレキシブルセンサ１Ａを取り外す。これにより、複数の測定対象毎に１本ずつフレキシブルセンサ１Ａを用意することなく、各測定対象毎に電流値を測定することができる。

この場合、本例のフレキシブルセンサ１Ａでは、センサケーブル２の端部２ｂ（キャップ２０）を挿入用孔Ｈ２から引き抜くとき、およびセンサケーブル２の端部２ｂ（キャップ２０）を挿入用孔Ｈ２に挿入するときの双方において、係合用部材１６における凸部１６ｂ，１６ｂに対してキャップ２０の周面を摺動させている。これにより、例えば、複数の測定対象についての電流値の測定処理を複数回に亘って繰り返し実行したときには、凸部１６ｂ，１６ｂの突端が磨り減るおそれがある。

また、凸部１６ｂ，１６ｂが磨り減った状態では、挿入用孔Ｈ２に挿入したキャップ２０（ケース１０Ａに対して連結した状態のキャップ２０）に図９に示す矢印Ａ１の向きの力が加わったときに、キャップ２０に対する凸部１６ｂ，１６ｂの係合が容易に解除されてケース１０Ａに対するキャップ２０の連結が容易に解除される可能性がある。したがって、本例のフレキシブルセンサ１Ａでは、多数回に亘る着脱に起因して凸部１６ｂ，１６ｂが磨り減ったときに、係合用部材１６を新品に交換することができるように構成されている。

具体的には、まず、ケース１０Ａの嵌入用溝３５に嵌入されている係合用部材１６（凸部１６ｂ，１６ｂが磨り減っている係合用部材１６）を嵌入用溝３５から取り外す。次いで、新しい係合用部材１６を嵌入用溝３５に嵌入し、凸部１６ｂ，１６ｂを凸部挿通孔３５ａ，３５から挿入用孔Ｈ２内に向かって突出させる。これにより、係合用部材１６の交換作業が完了し、凸部１６ｂ，１６ｂが磨り減っていない係合用部材１６によって挿入用孔Ｈ２からのキャップ２０の離脱（ケース１０Ａに対するキャップ２０の連結解除）を好適に規制することができる状態となる。

このように、このフレキシブルセンサ１Ａでは、連結機構３Ａを構成するケース１０Ａが、センサケーブル２の端部２ａを覆うように形成されると共にキャップ２０を挿入可能な挿入用孔Ｈ２が形成された「本体部（本例では、シェル１５ａ，１５ｂ）」と、挿入用孔Ｈ２に挿入されたキャップ２０に係合可能な凸部１６ｂ，１６ｂを有してシェル１５ａ，１５ｂとは別体に形成されると共に弾性変形によってキャップ２０に対する凸部１６ｂ，１６ｂの係合を解除可能にシェル１５ａ，１５ｂに対して取り外し可能に取り付けられた係合用部材１６とを備えている。

したがって、このフレキシブルセンサ１によれば、凸部１６ｂ，１６ｂが磨り減ってケース１０Ａおよびキャップ２０を連結した状態を維持させるのが困難な状態となったときに、フレキシブルセンサ１Ａを破棄して新しいフレキシブルセンサ１Ａを用意することなく、凸部１６ｂ，１６ｂが磨り減った係合用部材１６だけを新しい係合用部材１６に交換することで、ケース１０Ａおよびキャップ２０を連結した状態を好適に維持可能な状態とすることができる。これにより、連結および連結解除の回数が多数回となる環境下においても、長期間に亘って継続的にフレキシブルセンサ１Ａを使用することができる。

また、このフレキシブルセンサ１Ａによれば、半環状部１６ａの内側に向かって凸部１６ｂ，１６ｂが突出するように半環状部１６ａおよび凸部１６ｂ，１６ｂを一体形成した係合用部材１６と、係合用部材１６を嵌入可能な嵌入用溝３５を挿入用孔Ｈ２の近傍に形成し、かつ嵌入した係合用部材１６の凸部１６ｂ，１６ｂを挿入用孔Ｈ２内に向かって突出させる凸部挿通孔３５ａを嵌入用溝３５の底部に開口した「本体部（本例では、シェル１５ａ，１５ｂ）」とを備えたことにより、シェル１５ａ，１５ｂを分離させることなく、嵌入用溝３５に対して係合用部材１６を脱着させることができるため、凸部１６ｂ，１６ｂが磨り減ったときに係合用部材１６を容易に交換することができる。

なお、「フレキシブルセンサ」の構成は、上記のフレキシブルセンサ１，１Ａの構成の例に限定されない。例えば、１本の係合用部材１２によってケース１０とキャップ２０とを連結させた状態を維持する構成のフレキシブルセンサ１を例に挙げて説明したが、複数本の「係合用部材」によって「第１連結部」および「第２連結部」同士の連結状態を維持する構成を採用することもできる（図示せず）。

また、ケース１０Ａとキャップ２０とを連結させた状態を２つの凸部１６ｂ，１６ｂを有する係合用部材１６によって維持する構成のフレキシブルセンサ１Ａを例に挙げて説明したが、１つの「凸部」、または３つ以上の「凸部」を「半環状部」と一体成形した「係合用部材」によって「第１連結部」および「第２連結部」同士の連結状態を維持する構成を採用することもできる（図示せず）。さらに、「半環状部」および「凸部」を一体形成した「係合用部材」に代えて、弾性変形が可能な「環状部」および「凸部」を一体形成した「係合用部材」によって「第１連結部」および「第２連結部」同士の連結状態を維持する構成を採用することもできる（図示せず）。

また、係合用部材１２の凸部１２ｃや係合用部材１６の凸部１６ｂ，１６ｂをキャップ２０の端部２０ａ（後端部）に係合させることで連結状態を維持させる構成を例に挙げて説明したが、例えば、キャップ２０の周面に、周方向に沿った溝を設け、この溝に係合用部材１２の凸部１２ｃや係合用部材１６の凸部１６ｂ，１６ｂを係合させることで連結状態を維持させる構成を採用することもできる（図示せず）。

１，１Ａフレキシブルセンサ
２センサケーブル
２ａ，２ｂ，２０ａ端部
３，３Ａ連結機構
１０，１０Ａケース
１１ａ，１１ｂ，１５ａ，１５ｂシェル
１２，１６係合用部材
１２ａ固定部
１２ｂ弾性変形部
１２ｃ，１６ｂ凸部
１６ａ半環状部
２０キャップ
３１，３５嵌入用溝
３５ａ凸部挿通孔
Ｈ１，Ｈ３挿通孔
Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ，Ｈ２ａ，Ｈ２ｂ凹部
Ｈ２挿入用孔
Ｈ３ａ，Ｈ３ｂ切欠き

Claims

測定対象を取り囲むように配置された状態において当該測定対象についての物理量を検出するセンサケーブルと、当該センサケーブルにおける両端部同士の連結および連結解除を行うための連結機構とを備えたフレキシブルセンサであって、
前記連結機構は、前記センサケーブルにおける前記両端部のいずれか一方の端部が固定された第１連結部と、当該両端部の他方の端部が固定された第２連結部とを備え、
前記第１連結部は、前記一方の端部を覆うように形成されると共に前記第２連結部を挿入可能な挿入用孔が形成された本体部と、前記挿入用孔に挿入された前記第２連結部に係合可能な凸部を有して前記本体部とは別体に形成されると共に弾性変形によって当該第２連結部に対する当該凸部の係合を解除可能に当該本体部に対して取り外し可能に取り付けられた係合用部材とを備え、
前記本体部は、互いに嵌合可能に形成された第１ケース部材および第２ケース部材を備え、
前記係合用部材は、前記第１ケース部材および前記第２ケース部材を嵌合させることで形成される空間内に前記センサケーブルにおける前記一方の端部と共に収容されて前記本体部に固定されているフレキシブルセンサ。
測定対象を取り囲むように配置された状態において当該測定対象についての物理量を検出するセンサケーブルと、当該センサケーブルにおける両端部同士の連結および連結解除を行うための連結機構とを備えたフレキシブルセンサであって、
前記連結機構は、前記センサケーブルにおける前記両端部のいずれか一方の端部が固定された第１連結部と、当該両端部の他方の端部が固定された第２連結部とを備え、
前記第１連結部は、前記一方の端部を覆うように形成されると共に前記第２連結部を挿入可能な挿入用孔が形成された本体部と、前記挿入用孔に挿入された前記第２連結部に係合可能な凸部を有して前記本体部とは別体に形成されると共に弾性変形によって当該第２連結部に対する当該凸部の係合を解除可能に当該本体部に対して取り外し可能に取り付けられた係合用部材とを備え、
前記係合用部材は、弾性変形が可能な半環状部を備えると共に、前記凸部が前記半環状部の内側に向かって突出するように当該半環状部と一体形成され、
前記本体部は、前記係合用部材を嵌入可能な嵌入用溝が前記挿入用孔の近傍に形成されると共に、当該嵌入用溝に嵌入した前記係合用部材の前記凸部を前記挿入用孔内に向かって突出させる凸部挿通孔が当該嵌入用溝の底部に開口されているフレキシブルセンサ。
前記第２連結部は、前記センサケーブルにおける前記他方の端部を挿入可能な筒状に形成され、
前記係合用部材は、前記他方の端部が固定されている前記第２連結部が前記挿入用孔に挿入されたときに当該第２連結部における前記一方の端部側の端部に前記凸部を係合可能に前記本体部に取り付けられている請求項１または２記載のフレキシブルセンサ。